多次吸入七氟烷對新生期不同性別大鼠行為學的影響*

趙鵬程，張超，王義，任娟娟，朱昭瓊

（1.遵義醫學院附屬醫院 麻醉科，貴州 遵義 563003；2.貴州省麻醉與器官保護基礎研究重點實驗室，貴州 遵義 563003）

隨著臨床多次手術患兒增加，兒童需多次接受七氟烷吸入麻醉。課題組前期研究發現，多次吸入2.6%七氟烷麻醉的新生大鼠，幼年期出現Tau蛋白表達的持續升高，且在成年期大鼠海馬出現磷酸化Tau蛋白表達增加[1]。這些蛋白的變化與大鼠學習能力下降有關[2]；另有報道表明，學習記憶能力的改變可能與中樞膽堿能系統功能改變關系密切[3]。然而少有研究關注大鼠性別差異，基于臨床用藥多無性別指導或選擇，本實驗觀察大鼠在新生期間斷重復七氟烷吸入麻醉后，不同性別大鼠在幼年期、成年期的行為學變化，旨在探索七氟烷吸入麻醉后，不同性別大鼠學習記憶能力變化是否一致，為臨床應用提供數據參考。

1　材料與方法

1.1　材料與試劑

健康新生SD大鼠48只[動物許可證號：SCXKZ（渝）2012-0005]，雌、雄各24只。七氟烷（臨沂魯南貝特制藥有限公司，批號：65130702）。

1.2　儀器與設備

Fabius麻醉機、Vamos氣體監護儀購自德國Drager公司，七氟烷揮發罐（美國雅培公司），WMT-100型Morris水迷宮（成都泰盟科技有限公司），自制吸入麻醉箱等。

1.3　方法

1.3.1實驗動物分組將48只大鼠分為七氟烷組和對照組，每組24只。七氟烷組又分為七氟烷雄性組和七氟烷雌性組，每組12只；對照組分為對照雄性組和對照雌性組，每組12只。七氟烷組大鼠在出生后第7、14、21天（P7、P14、P21）分別吸入2.6%七氟烷+運載氣體（1 L/min氧氣+1 L/min空氣）2 h；對照組在相同時間點吸入運載氣體。

1.3.2觀察指標模型復制成功后，大鼠自然喂養至幼年期（P31～P37），行Morris水迷宮實驗，記錄定位航行實驗游泳路程、逃避潛伏時間，以及空間探索實驗中原平臺象限游泳距離及百分比、原平臺象限滯留時間及百分比、經過平臺區域次數的變化。大鼠自然喂養至成年期（P91～P97），行Morris水迷宮實驗，觀察指標同幼年期。幼年期和成年期大鼠共計48只進行行為學檢測，大鼠在實驗過程中無意外死亡，無不會游泳大鼠。

1.3.3Morris水迷宮實驗①適應性訓練：實驗第1天（P31、P91），將大鼠放入無平臺的水迷宮，自由游泳訓練120 s，排除不能適應游泳的大鼠。②定位航行實驗：實驗第2～6天（P32～P36、P92～P96），每天將大鼠從水池的4個象限面壁放入水中，攝像系統將大鼠的運動軌跡記錄下來，限時120 s，讓大鼠尋找并爬上隱藏平臺，在平臺停留時間＞3 s視為成功，記錄逃避潛伏期，＞120 s記錄為120 s。③空間探索實驗：實驗第7天（P37、P97），將大鼠從水池壁任一位置放入無平臺水中，自由游泳120 s，系統記錄并分析大鼠進入原平臺區域次數、原平臺區域滯留時間及百分比、原平臺區域運動距離及百分比。

1.4　統計學方法

數據分析采用SPSS 17.0統計軟件，計量資料以均數±標準差（±s）表示，用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.1　幼年期不同性別大鼠的學習記憶能力

2.1.1定位航行實驗游泳路程幼年期大鼠七氟烷組游泳路程 [（10 306.93±7 949.91）mm]較對照組[（7 299.79±2 716.98）mm]有增加趨勢，但差異無統計學意義（t=1.149，P=0.235）。雌性（七氟烷雌性組+對照雌性組）大鼠游泳路程[（9 597.22±8 157.47）mm]與雄性（七氟烷雄性組+對照雄性組）[（8 009.50±2 756.11）mm]比較，差異無統計學意義（t=0.417，P=0.525）。七氟烷雌性組出現變異較大情況，證實鄭海霞等[4]的研究，Morris水迷宮易受到多種因素影響，存在不同程度的變異。

2.1.2定位航行實驗逃避潛伏期七氟烷組逃避潛伏期 [（29.82±10.48）s]與對照組 [（29.06±7.02）s]比較，差異無統計學意義（t=0.042，P=0.839）。雌性大鼠逃避潛伏期[（30.55±10.21）s]與雄性[（28.32±7.25）s]比較，差異無統計學意義（t=0.363，P=0.553）。幼年期大鼠可能已形成穩定的空間參考記憶。

2.1.3空間探索實驗七氟烷組大鼠原平臺象限滯留時間、原平臺象限滯留時間百分比、原平臺象限游泳距離、原平臺象限游泳距離百分比分別為（27.72±5.23）s、（23.61±4.50）%、（7 607.15±1 555.92）mm和（23.97±4.34）%；對照組大鼠原平臺象限滯留時間、原平臺象限滯留時間百分比、原平臺象限游泳距離、原平臺象限游泳距離百分比分別為（26.78±4.04）s、（22.90±3.41）%、（7 295.47±1 070.15）mm和（23.25±2.50）%。七氟烷組與對照組上述指標比較，差異無統計學意義（t=0.234、0.184、0.313和 0.232，P=0.634、0.672、0.582和 0.635）。不同性別大鼠原平臺象限滯留時間、原平臺象限滯留時間百分比、原平臺象限游泳距離、原平臺象限游泳距離百分比比較，差異無統計學意義（t=0.125、0.140、0.043 和 0.003，P=0.727、0.712、0.838 和 0.958）。4組大鼠空間記憶能力無明顯差別。

2.2　成年期大鼠的學習記憶能力

2.2.1定位航行實驗游泳路程成年期大鼠七氟烷組游泳路程[（6 930.33±2 606.47）mm]與對照組[（6 473.38±2 192.12）mm]比 較，差異無統計學意義（t=0.224，P=0.641）。雌性大鼠游泳路程[（7 348.44±2 900.62）mm]與雄性[（6 055.28±1 546.06）mm]比較，差異無統計學意義（t=1.792，P=0.195）。

2.2.2定位航行實驗逃避潛伏期七氟烷組逃避潛伏期 [（26.38±11.25）s]與對照組 [（21.15±6.50）s]比較，差異無統計學意義（t=2.004，P=0.171）。雌性大鼠逃避潛伏期[（26.15±11.54）s]與雄性[（21.37±6.18）s]比較，差異無統計學意義（t=1.676，P=0.210）。成年期大鼠可能已形成穩定的空間參考記憶；性別因素的影響在成年期凸顯，但差異無統計學意義，可能與性激素及吸入藥物濃度有關。

2.2.3空間探索實驗七氟烷組大鼠原平臺象限滯留時間、原平臺象限滯留時間百分比、原平臺象限游泳距離、原平臺象限游泳距離百分比分別為（26.84±6.63）s、（22.93±5.68）%、（6 608.15±1 734.47）mm和（23.41±5.44）%；對照組大鼠原平臺象限滯留時間、原平臺象限滯留時間百分比、原平臺象限游泳距離、原平臺象限游泳距離百分比分別為（27.93±3.66）s、（23.94±3.02）%、（7 475.75±1 332.39）mm和（23.72±3.98）%。七氟烷組與對照組上述指標比較，差異無統計學意義（t=0.244、0.293、1.804和 0.027，P=0.626、0.594、0.194和 0.872）。不同性別大鼠原平臺象限滯留時間、原平臺象限滯留時間百分比、原平臺象限游泳距離、原平臺象限游泳距離百分比比較，差異無統計學意義（t=0.569、0.562、0.020 和 1.634，P=0.449、0.462、0.889 和 0.215）。4組大鼠空間記憶能力無明顯差別。

3　討論

本研究主要對不同性別大鼠的行為學進行研究，Morris水迷宮實驗是目前用于評估動物空間學習能力和記憶能力最有效、經典的方法，而且在跨物種時具有同樣的敏感性[5]。本實驗從定位航行和空間探索實驗兩方面，對大鼠學習能力和記憶能力進行評估。定位航行實驗體現動物學習能力和學習中形成的空間參考記憶，屬于陳述性記憶范疇，逃避潛伏期的時間和路程與陳述性記憶能力呈負相關，但易受多種因素的影響，可能存在很大程度變異[4，6]。本研究結果顯示，幼年期七氟烷組定位航行路程有增加趨勢，幼年期可能產生學習記憶損害，而成年期無明顯影響，說明新生期重復吸入2.6%七氟烷對大鼠近期行為學方面可能有一過性影響，但這種影響是暫時的，可自行恢復，相對于遠期即成年期無明顯影響，但無論幼年期或成年期這種變化趨勢無明顯差異。

本實驗分別比較新生期吸入2.6%七氟烷后的雄性和雌性大鼠，幼年期雌性大鼠的游泳路程較雄性有增加趨勢，成年期雌性大鼠逃避潛伏期較雄性有增加趨勢。有報道稱，成年雌性大鼠重復吸入3%七氟烷會引起與雌激素相關的蛋白發生改變，該類蛋白與海馬的神經細胞凋亡又存在相關性，且雌激素為保護因素[7]。也有報道稱，女性老年癡呆與正常老年女性雌激素水平無差異[8]。目前針對性別差異的研究較少且并不全面，有待下一步研究不同濃度、不同時期吸入實驗氣體對性別差異表現出的不同學習能力和記憶能力，且可測定比較是否出現行為學改變的老年大鼠雌激素水平。空間探索實驗檢測原平臺象限游泳距離及百分比、原平臺象限滯留時間及百分比。本研究中對照組與七氟烷組比較無差異，說明七氟烷對大鼠空間記憶能力無明顯影響[9]。

目前社會對兒童安全用藥十分重視，但缺乏深入研究和合理藥物開發，兒童用藥并非成人的縮小版，盡管較短時間暴露于七氟烷不會引起兒童認知功能障礙[10]，但是兒童用藥的特殊性還需進一步研究和反復驗證，如母體藥物治療對子代的影響[11]等。本實驗對性別的描述方式參考韓云峰等[12]文獻報道，新生期大鼠重復吸入2.6%七氟烷后，其幼年和成年期行為學測試結果無差異，期望對臨床兒童安全用藥具有一定參考價值。

綜上所述，新生期間斷重復吸入2.6%七氟烷可能對幼年期大鼠學習記憶能力產生一過性影響，對成年期大鼠影響不明顯，表明這種影響是暫時的，可自行恢復，而對空間記憶能力無影響。新生期重復吸入2.6%七氟烷后，幼年期雌性大鼠的學習記憶能力較雄性呈下降趨勢，但不足以影響至成年期。因此，筆者推測多次2.6%七氟烷吸入麻醉對不同性別大鼠學習記憶能力、空間記憶能力無明顯影響，在臨床使用于不同性別患兒是安全的。

參 考 文 獻：

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